中国东部地区卫星估计降水系统及其应用

基于两年的地面观测和GMS-5静止卫星云图等资料样本库，采用多元回归方法建立了中国东部地区六小时降水量分级估计业务系统。在大片层状云、孤立对流云等不同性质的降水条件下对该系统进行业务试运行，结果表明：1)使用多通道卫星云图资料，特别是红外和水汽通道亮温差、红外亮温的时间变率等云图衍生资料，可以有效的提高卫星定量估计降水准确率。2)由逐日实时资料库建立的回归估计方程，每6h更新一次，大大地改善了大片厚卷云和特殊地形引起的空报。     

GMS-5 估计可降水量的研究

文章证明了由静止气象卫星GMS-5的分裂窗通道和水汽通道亮温反演可降水量的可行性,探讨了GMS-5红外通道亮温与可降水量的关系,建立了由3个通道亮温反演可降水量的经验公式。用60组大气平均廓线,对公式模拟检验误差为0.18 g/cm2,而用实际124组探空和对应的GMS-5亮温资料进行检验,误差0.40 g/cm2。用得到的经验公式可反演大范围的晴空可降水量分布。     

利用卫星资料研究云对地面净辐射的影响

采用2002年1月、2月、7月、8月每日8～16时(北京时间)的GMS-5卫星云图资料以及相同时次的漠河和郑州两个辐射站的地面净辐射资料，通过读取红外1、红外2、水汽和可见光云图上的卫星计数值，并将卫星计数值按照GMS-5定标表转换成亮度温度和反射率，最终形成一套利用卫星资料研究云对地面净辐射影响的数据集。采用统计的方法将地面净辐射与影响地面净辐射的各因子：太阳天顶角、地面及云面反射率等有关因子进行拟合，发现地面净辐射与这些因子之间有很好的相关性，特别在引入卫星红外通道亮温值减水汽通道亮温值这一因子后，在有云状况下，拟合的相关系数有较明显的提高，原因可能是这一因子包含了云分类的信息，这一方法的提出为利用卫星资料研究云对地面净辐射的影响提出了一个新的思路。     

基于卫星云参数的短时降水动态估测方法

利用实时FY-2静止气象卫星红外云图和区域中尺度地面自动监测网加密降水资料,通过对云图进行参数化处理,采用动态相关方法分析长波红外分裂窗双谱组合、长波红外水汽双谱组合、亮温面积等各类卫星云参数与不同级别降水强度的关系,寻找当时与降水强度的最佳相关云参数化因子建立短时降水动态估测模型,并利用实时最新降水估测模型对未来3 ...     

基于FY-4A的一种自适应阈值对流云提取算法

以台风"利奇马"带来的强对流天气过程为例，利用FY-4A气象卫星先进静止轨道辐射成像仪的水汽与红外窗区通道亮温数据，对照全国气象雷达组合反射率拼图数据中反射率因子大于35 dBZ的对流云区域，设计了一种自适应阈值对流云提取算法。结果表明：（1）FY-4A气象卫星使用水汽—红外窗区亮温差法提取对流云，其最佳阈值为-2 K，使用该阈值可最大程度地减少卷云噪声干扰，同时可最大化提取对流云的准确率与识别率。（2）该算法通过控制水汽—红外窗区亮温差大于-2 K区域所占云团面积比使其大于80％提取较为完整的对流云，且可进一步过滤卷云等噪声。自适应阈值对流云提取算法原理清晰，操作简单，具有良好的拓展性，可为强对流天气的短临预报等研究提供参考。     

浅谈利用卫星云图资料估计降水的方法

本文介绍了卫星云图估计降水的几种方法,并通过对卫星云图数据的处理得到实时亮温场,建立亮温场与降水量之间的相关方程,进行降水估算。     

红外分层增强云图的温度标定及使用方法的探讨

增强卫星云图的问世,提供了卫星云图分析由定性向定量化发展的有用资料。本文讨论了GMS红外分层增强云图的增强方法、温度标定和使用方法,给出了这种云图的灰度级次与降水量的关系,以及根据这种云图推算云区面积、云顶温度梯度和定量估计降水量的方法     

汉江中上游致洪降水过程的预报方法研究

使用1970－1998年5－10日地面以及850hPa、700hPa、500hPa天气图资料，卫星云图资料，同期丹江口水库入库流量资料和汉江中上游50个雨量站点日平均降水量资料，采用统计学方法，对影响到丹江口水库运行的致洪降水过程的天气系统进行了归类分型，建立了汉江中上游致洪峰水过程预报模型；配合预报模型，对致洪降水的诸多天气因子进行了相关分析，筛选相关性和稳定性较好的因子，建立了汉江中上游不同量级降水的预报指标和预报判据；将以上预报方法试用于2000年5－10月，其预报效果较好。     

(四)用卫星云图估计降水

前面两讲介绍了卫星云图的识别原理和几种天气系统的分析方法,这些都是利用卫星云图作定性分析。除此而外,利用卫星云图也可以作多种气象要素的定量分析。如:用红外云图推算海面温度、云顶温度和云顶高度;估计台风中心的最大风力;改进500毫巴的数值分析;估计降水量等等。本讲着重介绍如何用卫星云图估计降水。 目前用于估计降水的气象卫星资料主要有三种:即电视云图、两通道(0.5—0.7微米和8—12微米)扫描辐射仪云图和电子微波(1.55厘米)扫描辐射仪云图。就估计降水的方法而言,主要有三类。 第一类是建立在图象显示云图的基础上,根据卫     

用NOAA-9/AVHRR资料估计塞内加尔降水量

利用欧空局静止气象卫星(以下简称静止卫星)资料估计降水量是众所周知的,在塞内加尔地区1987年的雨季,我们使用极轨卫星NOAA 9 AVKK的两个热红外通道资料得到了卫星测得的云顶温度与地面降水量之间的关系.使用窗区分离技术把两个红外通道资料和Lagouards系数相结合,所得结果表明,卫星测得的云顶温度与地面降水量之间有很高的线性相关系数,同期云顶平均温度可以作为很好的降水量指标     

天津气传花粉预测模型研究

使用1999～2004年3～10月天津市河西区铁塔花粉监测数据和同地点的气候观测站(54517)气象资料,进行了天津市72h气传花粉浓度预测模型研究。设计了全花粉季、分季节(春、夏、秋)、分阶段的3种不同预测方案,利用多元线性和非线性回归技术分别建立了花粉预测模型,并对各个方案及预测模型进行了对比分析。结果发现,除夏季以外,多元非线性预测模型优于多元线性回归预测模型,分阶段预测方案优于全花粉季和分季节预测方案,且预测准确率也随之提高。     

石家庄市紫外线监测分析及预报方法

利用2006-2008年石家庄市紫外线监测数据,分析了近3年紫外线辐射特征,结果表明:石家庄市紫外线等级1～4级之间,其中1级的日数有175天,2级251天,3级220天,4级432天,年平均日数分别为58、84、73天和144天.紫外线指数“较强”级别出现的频率最高,“中等”以上日数占60.3％,说明石家庄属于紫外线...     

Statistically Extrapolated Nowcasting of Summertime Precipitation over the Eastern Alps

This paper presents a new multiple linear regression(MLR) approach to updating the hourly, extrapolated precipitation forecasts generated by the INCA(Integrated Nowcasting through Comprehensive Analysis) system for the Eastern Alps.The generalized form of the model approximates the updated precipitation forecast as a linear response to combinations of predictors selected through a backward elimination algorithm from a pool of predictors. The predictors comprise the raw output of the extrapolated precipitation forecast, the latest radar observations, the convective analysis, and the precipitation analysis. For every MLR model, bias and distribution correction procedures are designed to further correct the systematic regression errors. Applications of the MLR models to a verification dataset containing two months of qualified samples,and to one-month gridded data, are performed and evaluated. Generally, MLR yields slight, but definite, improvements in the intensity accuracy of forecasts during the late evening to morning period, and significantly improves the forecasts for large thresholds. The structure–amplitude–location scores, used to evaluate the performance of the MLR approach,based on its simulation of morphological features, indicate that MLR typically reduces the overestimation of amplitudes and generates similar horizontal structures in precipitation patterns and slightly degraded location forecasts, when compared with the extrapolated nowcasting.     

多因变量矩阵回归预报方法

本文针对一个因变量多元回归在气象预报应用中的不足和局限，引入多因变量多元回归，讨论了应用中的公共预报因子问题和因子筛选问题，并对多因变量回归与单因变量回归、场展开预报、逐步回归、逐段回归等方法进行了比较，探讨了其特点及应用效果。     

用雷达垂直累积液态含水量资料预测冰雹

通过对雷达垂直累积液态含水量的资料进行总结、分析，阐述了垂直累积液态含水量的大小和面积与对流性天气的关系。并且利用多元回归的方法，建立了预报方程。     

广州市紫外线辐射资料分析与预报模型的建立

通过对广州市2004～2006年紫外线辐射资料的统计分析,初步揭示紫外线辐射强度季节性变化的规律,同时结合数值预报产品,用多元回归方法建立预报模型.     

多元回归法在复杂地形风资源微尺度模拟中的应用

随着风电事业的发展,复杂地形下的风资源模拟成为一项重要的课题。利用广东沿海某海岛南部9个测风塔共22个测风高度的完整一年的测风资料及该海岛高分辨率的数字地形资料,采用地理空间因子的多元回归法进行风资源的微尺度模拟并与WASP软件的计算结果进行了比较。结果表明：（1）年平均风速与地理空间因子存在显著的相关关系;（2）模拟的年平均风速平均相对误差为3.2%,年平均风功率密度的平均相对误差为3.5%;（3）经假设检验,对无测站的地点的年平均风速模拟效果良好;（4）该方法和WASP软件计算的风资源大值区分布基本一致。     

气象因素与中暑发生关系的探讨

对1988、1994、1995年3个高温年份南京市区260万自然人群中563例重症中暑病例与逐日气象因素作了多元逐步回归分析。以发病当日平均气温x1、最高气温x2、相对湿度x3、平均风速x4、日照时间x5和降水量x6等6个气象因素以及这些因素与发病前1～5天的2～6天平均值M11~M15、……、M61~M65共36项因素作为自变量;以重症中暑总例数作为应变量。筛选结果：x1、x3、M12、M32四项对Y有显著贡献。由标准回归系数可见,x1较x3,M12较M32贡献大。连续3日的平均气温M12及相对湿度M32较 x1、x3对日重症中暑人数影响要大。当M12超过30oC且M32超过73%易出现中暑。这结果在1997年做了初步应用验证。     

基于大气电场资料的雷电临近预警研究

通过分析深圳地区2012年6—9月17次雷暴过程的电场观测资料,并结合广东省闪电定位资料,发现当雷暴云移近电场仪测站时,在测站的防护区内(距测站10 km半径范围内),闪电发生前的电场幅值快速增加且伴随有快变抖动的现象,并且快变抖动和闪电的发生具有0-1化对应关系,即当有电场的快变抖动出现的情况下,电场达到一定阈值并维持一段时间后,防护区内发生闪电的可能性很大.因此根据大气电场的波形特征,提取出与闪电相关性较高的因子,利用多元回归技术建立一套预报方程,根据该预报方程得出最佳预警参数.结果表明:当大气电场阈值达到0.86 kV/m,且在10.73 min内电场能维持在阈值上,并伴随有电场的抖动时,在防护区内发生闪电的可能性很大,预警准确率达53%.     

引入低纬高原复杂地形因子的气象要素精细化估算模型

低纬高原地区的气象要素变化除了受大气环流因子的影响外,高程、坡度、坡向等地理因子的作用不可忽视.以云南省为例,应用云南省125个气象站的降水、温度、露点温度等气象资料,与各站点的经度、纬度、高程、坡向、坡度等地理因子建立关系模型,运用多元回归方法,求得回归系数,代入随机抽取的检验站点的地理因子回归方程式中,得出拟合量,...